2025年中考物理专题训练——浮力的综合计算

2025年中考物理专题训练——浮力的综合计算 一、计算题 1．如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个棱长为10cm的正方体物块M，M与容器底部不密合。以Q＝5cm3/s的恒定流量（每秒注入容器中水的体积）向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。求：（，g取10N/kg） （1）t＝40s时，水对容器底部的压强； （2）物块M的密度； （3）从t＝40s到t＝140s这段时间浮力对物块M做的功。 2．如图（甲），水平桌面上放置有一个不计桶壁厚度的圆桶，底面积为200cm2，重为11N，桶内装有20cm深的某种液体。小明用弹簧测力计悬挂一高为10cm，底面积40cm2的金属圆柱体，圆柱体下表面从刚接触液面开始缓慢浸入液体中（液体没有溢出圆桶），弹簧测力计拉力F与圆柱体下降的距离h变化关系如图（乙）所示（g取10N/kg）。求： （1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力； （2）桶内液体密度； （3）当圆柱体完全浸没时，圆桶对桌面的压强。    3．参观研学，提高学生社会实践能力。小明随班级前往一桥梁部件加工基地参观研学，看到一检验工件装置如图甲所示，装置中容器原本装有2m深的水，底面积为5m2，放入一质地均匀，底面积为1m2工件A（如图乙）后，水位上升了0.2m，此时工件A恰好完全浸没且无水溢出，如图丙所示。工件A上用细钢缆和力传感器相连，可通过力传感器显示拉力的大小。打开阀门，水始终以0.3m3/s的速度流出，力传感器示数与时间关系图像如图丁所示。细钢缆重力、水的阻力不计。试求： （1）未放入工件A时，水对容器底部的压强； （2）放入工件A后，工件A完全浸没时，工件A所受的浮力； （3）工件A的密度。 4．如图所示是用滑轮组将一个沉在水中，质量为10kg，体积为5dm3的实心物体吊起的过程。物体没有露出水面前，5s内被匀速吊起1m，已知此时绳子拉力为F=20N，求：（g取10N/kg） （1）水对容器底部的压强； （2）物体受到的浮力； （3）滑轮组的机械效率（结果精确到0.1%）。 5．如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上。用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计的挂钩上。在粗铁丝框的上端用细绳（细绳体积和质量忽略不计）悬挂一个体积为100cm3的铝块，下端放溢水杯，铝块、粗铁丝框和水杯的总质量m总为350 g。在铝块的正下方，有一个装满水的溢水杯，放置在铁架台的支架上。平稳抬高支架，升高溢水杯可使铝块浸在水中，同时溢出的水恰好可以被下方的水杯盛接。（已知ρ铝>ρ水，g取10N/kg）求： （1）铝块未浸入水中时，弹簧测力计的示数F1 ； （2）当平稳抬高支架至某位置，使铝块有一半体积浸在水中时，铝块受到的浮力F浮； （3）①继续平稳抬高支架至某位置，使铝块完全浸没在水中且不触碰溢水杯底，待溢出的水全部被下方水杯盛接后，铝块处于静止状态，弹簧测力计的示数F2； ②若继续平稳抬高支架至另一位置，使铝块接触溢水杯底且细绳松弛，铝块处于静止状态，此时弹簧测力计示数为F3。请比较F2与F3的大小关系并说明理由。 6．小超同学设计了一款水位报警装置，如图所示。柱体A与B被轻杆连接于轻质杠杆的C、D两端（轻质杠可绕O点自由转动），且CO：OD=1：1，柱体A上表面刚好和柱形容器顶部齐平，A的重力为10N，底面积为50cm2；重为30N的柱体B置于压敏电阻Rx上，压敏电阻其电阻值Rx随压力F的变化关系如下表所示，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为6Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。逐渐向容器中注水至满，容器的底面积为200cm2，整个过程中，杠杆始终保持水平位置平衡，则： （1）当A下表而刚好与水接触时，求D点受到的拉力？ （2）若在电路安全情况下，当水注满时，其中一电表刚好达到其最大值（报警器发出警报），则A的体积为多少？ （3）当水注满时，若将A竖直切割五分之一（切割部分取出），过程中杠杆始终保持水平位置平衡，则电压表的示数为多少V？ 压力F/N 10 15 20 23 27 30 33 37 40 压敏电阻Rx/Ω 15 12 9 8 7 6 5 4 3 7．一底面积为80cm²的容器放置在水平地面上（如图甲所示），内放有一柱形物体。物体是由高20cm、底部嵌有金属块的塑料制成。缓慢向图甲所示容器中注水到一定深度时物体会漂浮，继续注水到24cm时停止，注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如图乙所示。当把物体水平切掉一部分后，剩余部分放入水中恰好悬浮（如图丙所示），测得物体剩余部分的质量为0.5kg。（、）求： （1）剩余部分悬浮于水中时受到的浮力； （2）注水停止时水对容器底部的压力； （3）物体水平切掉的高度Δh和图乙中m2的值。    8．某工厂设计了一个蓄水池，如图25所示，水源A罐的液面高度h1=3m，且保持不变．罐底有一个小出水口，面积为S1，S1=0.1m2．孔下通过一个截面积为S2活塞与杠杆BC相连，S2=0.24m2．杠杆可绕B端上下转动，另一端有一个中空的圆柱体浮子，横截面积为S3，S3=0.8m2，BO是杠杆总长的．原设计打算当杠杆水平时，浮子浸入水深为h2，h2=0.7m，活塞恰好能堵住出水口，但在使用时发现，活塞离出水口尚有一小段距离△h时，浮子便不再上浮，此时浮子浸入水深为h3，h3=1m，为了使活塞自动堵住出水口，只得将浮子的质量减去一部分，设减去的质量为m′．（g取10N/kg，杠杆水平时，认为BO仍是杠杆总长的，活塞及连杆和杠杆的质量均不计，杠杆所受浮力不计，浮子浸入水中体积变化引起的蓄水池液面变化忽略不计，ρ水=1×103kg/m3）试求 （1）按原设计活塞堵住出水口后，活塞受到水的压力为多大？ （2）求△h是多少？ （3）浮子应减去质量m′是多少？ 9．如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图，吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮总质量300kg，绳重和摩擦不计。现在用此起重机从水中把质量为2×103kg，体积为0.8m3的物体G匀速提起（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）。求： （1）物体完全浸没在水中时受到的浮力； （2）物体露出水面前拉力F的大小。 10．在学习了浮力的知识后，小刚设计了如图装置来测物体的密度，已知挂着物块的甲弹簧测力计的示数为30N，挂着空桶的乙弹簧测力计的示数为12N。溢水杯装满水，溢水杯中水深12cm，小刚把甲测力计下移，使物块浸没在水中（不接触容器壁和容器底），当溢水杯中的水不再溢出时，甲的示数变为25N，（，）则： （1）物体浸没时水对溢水杯底的压强是多少? （2）物体浸没在水中时，物块所受的浮力为多少? （3）通过计算说明此时乙弹簧测力计的示数应该为多少? （4）物块的密度为多少?    11．如图所示是一台起重机在江边工作的示意图。现在用此起重机从水中把重1.5×104 N、体积为0.6m3的物体匀速提起。已知物体在水面下时，滑轮组的钢丝绳自由端拉力F为3750N，物体受到的拉力F′所做的功为有用功。则物体浸没在水中时，求：（不计摩擦和绳重，ρ水＝1.0×103kg/m3） （1）受到的浮力和拉力F′；    （2）滑轮组的机械效率；    （3）动滑轮的质量。      12．水平桌面上有一底面积为90cm2的薄壁柱形容器，容器内的水深h1=10cm。现将一质地均匀且不吸水的长方体物块缓慢放入水中，当物块在水中静止时上表面恰好与水面齐平，如图所示，此时容器内水深h2=15cm，物块的排水量为0.45kg，物块对容器底部的压强为1.5103Pa，整个过程中容器内的水未溢出。（水=1.0103kg/m3）求： （1）未放入物块前，容器底部受到水的压强； （2）物块静止在水中受到的浮力； （3）长方体物块的密度。 13．为防止停水，小明设计了一个自动储水箱，他先画了如图所示的原理图，又根据小区给水系统估算出活塞C处受水的压强约为1.2×105Pa，设计进水管口的面积为2.5cm2，支点O到浮球球心A的距离OA为OB的5倍。当水箱储满水时，杠杆呈水平状态，塞子C刚好顶住自来水进口，这时浮球有一半体积浸入水中。若浮球质量为0.9kg，塞子C、杆BC、杆OA的质量均不计，求： (1)进水口处的活塞C受到的水的压力； (2)浮球在A点对杠杆的作用力； (3)浮球受到的浮力； (4)浮球的密度。 14．“蛟龙号”是我国自主集成研制的载人深潜器，求： （1）当“蛟龙号”下潜到达7000m深度时，受到海水的压强是多少？（海水密度取ρ海水＝1×103kg/m3） （2）此时蛟龙号上表面0.2m2的窗户受到的海水的压力是多大？ （3）已知蛟龙号体积为100m3，求蛟龙号潜在海水中悬浮时受到的浮力是多少？ 15．一密度是0.6×103kg/m3的木块，体积是0.2m3，当它浮在水面上时，求： （1）木块的重力； （2）木块受到的浮力； （3）木块排开水的体积； （4）木块露出水面的体积。 16．将一边长为0.2m的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，从杯中溢出0.8kg的水。则：（g取10N/kg，） （1）正方体受到的浮力为多少？ （2）正方体排开水的体积为多少？ （3）判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底，并写出判断依据。 （4）正方体的密度为多少？ 17．如图所示是某型号的水陆两用坦克，它的车体比普通坦克要大，呈船形，既能在陆地行驶，也能在水中浮动。该水陆两用坦克的总质量是22t，每条履带的触地面积是2m2，发动机功率是420kW，水上最大速度14km/h，陆地最大速度54km/h．请根据以上信息求解该坦克：（g=10N/kg） （1）停在水平地面上时，对地面的压强多大？ （2）在水上航行时，所受浮力是多少？ （3）在陆地上以最大速度匀速行驶时坦克受到的阻力是多大？ 18．小强制作了一台如图所示的“浮力秤”，可以方便的称量物体的质量，其构造如图所示，已知小筒底面积为20cm2，高度为20cm，当秤盘不放物体时，筒壁上A处恰好与水面相平，此时小筒浸入水中的深度为5cm。（取g＝10N/kg） （1）秤盘和小筒的总质量为 kg； （2）小筒A处应标示该浮力秤的 刻度； （3）该“浮力秤”的最大称量为 kg。 19．如图所示，水平地面上放一个底部有阀门K的薄壁柱形容器，现用细线把边长为0.1m不吸水的正方体物块悬挂在力传感器下方（力传感器连接电脑后可显示拉力大小），物块有1/4的体积露出水面且处于静止状态，此时细线的拉力为4.5N（细线长度变化忽略不计，水的密度为，g取10N/kg），求： （1）物块受到的浮力； （2）物块受到的重力； （3）物块的密度； （4）打开阀门让水缓慢流出，当细线拉力为7N时，物块排开水的体积。 20．如图所示，已知重为10N的长方体木块静止在水面上，浸入水中的体积占木块总体积的。（g＝10N/kg） （1）木块下表面所处的深度为0.3m，求木块下表面受到水的压强； （2）求木块的密度。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．（1）900Pa；（2）0.9×103kg/m3；（3）0.36J 【详解】解：（1）由图乙可知时，水的深度 水对容器底部的压强 （2）由图乙可知时，M刚好处于漂浮状态，物块M受到的浮力等于自身的重力，浮力的实质是物块M上、下表面产生的压力差，物块M上表面受到水的压力为0，此时物块M底部受到水向上的压力即物块M受到的浮力，物块M的重力 由得，物块M的质量 物块M的体积 物块M的密度 （3）当时，注入水的体积 容器底面积与物块底面积之差 容器的底面积 当 时，注入的水的体积 物块M上升的高度 浮力对物块M做的功 答：（1）时，水对容器底部的压强为900Pa； （2）物块M的密度为 0.9×103kg/m3； （3）从t＝40s到t＝140s这段时间浮力对物块M做的功为0.36J。 2．（1）9N；（2）2.25×103 kg/m3；（3）5.5×103 Pa 【详解】解：（1）由图乙可知，圆柱体未浸入液体中时弹簧测力计读数 圆柱体浸没在液体中后弹簧测力计读数 由称重法可得，圆柱体浸没在液体中时所受到的浮力 （2）因圆柱体浸没 由 得，液体的密度为 （3）根据密度公式得，液体的质量为 液体的重力为 则总重力为 当圆柱体完全浸没时，圆桶对桌面的压力为 圆桶对桌面的压强为 答：（1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力为9N； （2）桶内液体密度为； （3）当圆柱体完全浸没时，圆桶对桌面的压强为。 3．（1）2×104Pa；（2）1×104N；（3）2×103kg/m3 【详解】解：（1）未放入工件A时，水对容器底部压强 （2）放入工件A后，工件A完全浸没时，工件A所受的浮力 （3）工件A下部分高度 工件A下部分体积 工件A下部分所受浮力 工件A重力 工件A质量 工件A的密度为 答：（1）未放入工件A时，水对容器底部的压强为2×104Pa； （2）放入工件A后，工件A完全浸没时，工件A所受的浮力为1×104N； （3）工件A的密度为2×103kg/m3。 4．（1）5×104Pa；（2）50N；（3）83.3% 【详解】解：（1）水对容器底部的压强 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa （2）物体排开水的体积 V排=5dm3=5×10-3m3 物体受到的浮力 F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-3m3=50N （3）物体的重力 G=mg=10kg×10N/kg=100N 有用功 W有=(G-F浮)h'=(100N-50N)×1m=50J 动滑轮绕3段绳，绳子自由端移动的距离 s=nh'=3×1m=3m 拉力做总功 W总=Fs=20N×3m=60J 滑轮组的机械效率 答：（1）水对容器底部的压强是5×104Pa； （2）物体受到的浮力是50N； （3）滑轮组的机械效率是83.3%。 5．（1）3.5N；（2）0.5N；（3）①3.5N；②，见解析 【详解】解：（1）铝块未浸入水中时，弹簧测力计的示数 （2）铝块有一半体积浸在水中时，铝块受到的浮力 （3）①以铝块、粗铁丝框、水杯整体为研究对象，铝块浸没后受力分析如图1所示 由阿基米德原理可知 所以弹簧测力计的示数 ②铝块触底后，以铝块、粗铁丝框、水杯整体为研究对象，受力分析如答图2所示 由阿基米德原理可知 由图可知 所以 答：（1）铝块未浸入水中时，弹簧测力计的示数F1是3.5N； （2）当平稳抬高支架至某位置，使铝块有一半体积浸在水中时，铝块受到的浮力F浮是0.5N； （3）①继续平稳抬高支架至某位置，使铝块完全浸没在水中且不触碰溢水杯底，待溢出的水全部被下方水杯盛接后，铝块处于静止状态，弹簧测力计的示数F2是3.5N； ②，见解析。 6．（1）10N；（2）；（3）2.7V 【详解】解：（1）柱体A与B被轻杆连接于轻质杠杆的C、D两端（轻质杠杆可绕O点自由转动），且CO：OD=1：1，物体A重10N，则杠杆C处受到的向下的拉力为10N，由杠杆平衡条件可得 FD×OD=FC×OC 则D点受到的拉力 （2）定值电阻与压敏电阻Rx串联，电压表测定值电阻的电压，电流表测电路的电流。若在电路安全情况下，当水注满时，其中一电表刚好达到其最大值，若电流表示数达到最大，由欧姆定律可得定值电阻两端电压为 U01=I01R0=0.6A×6Ω=3.6V 此时会损坏电压表，所以电流表不可以达到最大，若电压表示数达到最大，由欧姆定律可得通过电路的电流为 由欧姆定律，此时电路总电阻为 则压敏电阻接入电路的阻值为 Rx′=R′-R0=9Ω-6Ω=3Ω 由表中数据可知压敏电阻受到的压力为40N，物体B重30N，可知轻杆对B竖直向下的压力为10N，根据力的作用是相互的，B对轻杆的作用力为10N，即轻杆对D的竖直向上的作用力为10N，由杠杆平衡条件 FD1×OD=FC1×OC 则轻杆作用在C点竖直向上的力为 由力的相互性，杠杆对轻杆竖直向下的力为10N，即轻杆对A竖直向下的力为10N。以A为研究对象，A受到竖直向上的浮力、A的重力及轻杆对A的竖直向下的压力，根据力的平衡，则物体A受到的浮力为 F浮=GA+FC1′=10N+10N=20N 根据阿基米德原理，A的体积即排开水的体积为 （3）根据已知条件可知，A的高度为 原来A底部所在水平面以上容器内水的体积为 V水=(S-SA)h=(200cm2-50cm2)×40cm=6000cm3 ① A的底面积为50cm2，当水注满时，若将A竖直切割五分之一（切割部分取出），切去的底面积为10cm2，余下部分的底面积为 S′=40cm2 设切割部分取出时容器内的水位下降了Δh，此时A余下部底部所在水平面以上容器内水的体积为 (h-Δh)×(S- S′)=(40cm-Δh) ×(200cm2-40cm2) ② 因A底部所在水平面以上容器内水的体积保持不变，由①②可得出 Δh=2.5cm 故此时A在水中的深度为 h′=40cm-2.5cm=37.5cm 余下部分排开水的体积为 V排′= S′h′=40cm2×37.5cm=1500 cm3 余下部分受到的浮力为 余下部分的重力为 故可知，余下部分对轻杆竖直向上的作用力为 即轻杆作用在C点竖直向上的力 FC2=7N 根据杠杆平衡的条件，轻杆作用在杠杆D点的竖直向上的作用力 FD2=7N 由力的相互性，杠杆对轻杆竖直向下的作用力为7N，即轻杆对B物体的竖直向下的力为7N， 故压敏电阻受到的压力为 F压=7N+30N=37N 由表中数据可知，此时对应的压敏电阻 根据串联电阻的规律及欧姆定律，电路的电流为 由欧姆定律，电压表的示数 答：（1）D点受到的拉力为10N； （2）若在电路安全情况下，当水注满时，其中一电表刚好达到其最大值（报警器发出警报），则A的体积为； （3）当水注满时，若将A竖直切割五分之一（切割部分取出），过程中杠杆始终保持水平位置平衡，则电压表的示数为2.7V。 7．（1）5N；（2）19.2N；（3）10cm，1020g 【详解】解：（1）由题知，剩余部分的质量为0.5kg，剩余部分放入水中恰好悬浮，此时受到的浮力 （2）注水到24cm时停止，水的深度 水对容器底部的压强 由得，水对容器底部的压力 （3）当注入水深度 时，物体恰好处于漂浮状态，由浮漂条件有 所以 即 ① 剩余部分放入水中恰好悬浮时 即 ② ①式-②式，化简解得 将代入②，解得 所以注入水的总体积为 由得，注水的质量 答：（1）剩余部分悬浮于水中时受到的浮力为5N； （2）注水停止时水对容器底部的压力为19.2N； （3）物体水平切掉的高度Δh为10cm，图乙中m2的值为1020g。 8．（1）按原设计活塞堵住出水口后，活塞受到水的压力为3×103N； （2）△h是0.1m； （3）浮子应减去质量m′是92kg． 【详解】试题分析：（1）利用p=ρgh计算活塞受到水的压强，然后利用p=计算活塞受到水的压力； （2）活塞上升的高度即为O点上升的距离．杠杆由原来的位置到水平位置，浮子进入水中的深度由现在的深度h3上升到设计的h2，同时O点上升到D点．通过两次位置的变化，得到一对相似三角形，利用相似形的对应边成比例可以求得OD的长度，即活塞上升的高度． （3）以倾斜的杠杆为研究对象，分析出对杠杆的向上的作用力和对杠杆向下的作用力，并分别表示出来，利用杠杆的平衡条件将其联系在一起，求得浮子原来的重力． 以水平的杠杆为研究对象，分析出此时对杠杆的向上的作用力和对杠杆向下的作用力，并分别表示出来，利用杠杆的平衡条件将其联系在一起，求得浮子现在的重力． 两次重力之差即为减去的浮子的重力，从而得到减去的浮子的质量． 解：（1）按原设计活塞堵住出水口时，活塞到A罐水面的高度h1=3m， 活塞受到水的压强：p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa， 活塞受到水的压力：F=p1S1=3×104Pa×0.1m2=3×103N； （2）设浮子原来重力为G，杠杆平衡时处于倾斜状态，如图甲所示， 当杠杆由倾斜状态变为水平状态时，杠杆C端上升高度为hEC=h3﹣h2， 根据几何知识可知，△BDO相似于△BEC， 所以，==，==， 活塞上升高度△h=hDO====0.1m； （3）①浮子减重前，根据上图可知，活塞到A罐水面的高度h′=h1+△h=3m+0.1m=3.1m． 此时O点受到的力：F压=ρ水gh′S2=103kg/m3×10N/kg×0.24m2×3.1m=7440N， 浮子受浮力和重力，设它们的合力为F合，方向竖直向上（只有浮子的合力方向向上时才能使杠杆平衡）． 根据杠杆平衡条件有：F合LBE=F压LBD， 所以 根据题意可知，此时浮子浸入水深为h3，此时浮子受到的浮力： ×0.8m2×1m=8000N 杠杆平衡时，以浮子为研究对象，浮子受到的合力F合=F浮﹣G， 则浮子原来的重G=F浮﹣F合=8000N﹣2480N=5520N． ②浮子减重后，杠杆平衡时，如图所示 活塞能堵住出水口，由1小题可知，O点受到的力F压′=3000N． 浮子减重后，设此时浮子受到的合力为F合′， 根据杠杆平衡条件有：F合′×LBC=F压′×LBO， 所以F合′= 根据题意可知，此时浮子浸入水深为h2，此时浮子受到的浮力： F浮′=ρ水gS3h2=103kg/m3×10N/kg×0.8m2×0.7m=5600N 浮子减重后，设浮子的重为G1， 杠杆平衡时，以浮子为研究对象，浮子受到的合力F合′=F浮′﹣G1． 则浮子现在的重G1=F浮′﹣F合′=5600N﹣1000N=4600N 所以，浮子减去的重G′=G﹣G1=5520N﹣4600N=920N 浮子减去的质量m′===92kg． 答：（1）按原设计活塞堵住出水口后，活塞受到水的压力为3×103N； （2）△h是0.1m； （3）浮子应减去质量m′是92kg． 【点评】以杠杆的平衡条件为桥梁，将浮子受到的重力，浮力以及水池内水对活塞的压力联系起来，得到关于这几个力的方程，然后利用阿基米德原理将浮子受到的浮力表示出来，利用液体压强的特点和压力的计算公式将水对活塞的压力表示出来，即可求出浮子的重力．从而可以求得浮子减去的质量． 对浮子和活塞进行受力分析是解决此题的关键． 9．（1）8×103N；（2）5×103N 【详解】解：（1）物体排开水的体积与物体的体积相等，即 V排＝V物＝0.8m3 则物体完全浸没在水中时受到的浮力为 F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m3＝8×103N （2）物体重力为 G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N 由于物体露出水面前受重力、滑轮组对物体的拉力F拉和浮力的作用，根据受力平衡可知：G＝F拉+F浮；所以物体露出水面前受到的拉力为 F拉＝G﹣F浮＝2×104N﹣8×103N＝1.2×104N 动滑轮的总重力为 G动＝m动g＝300kg×10N/kg＝3×103N 由图可知，滑轮组的绳子股数为n＝3，由于绳重和摩擦不计，所以物体露出水面前拉力F的大小为 答：（1）物体完全浸没在水中时受到的浮力为8×103N； （2）物体露出水面前拉力F的大小为5×103N。 10．（1）；（2）5N；（3）17N；（4） 【详解】解：（1）溢水杯装满水，物体浸没时，溢水杯中水深仍然是12cm，所以，水对溢水杯底的压强是 （2）物块浸没在水中时受到的浮力是 （3）由阿基米德原理可知，桶中溢出水的重力 此时乙弹簧测力计的示数 （4）物体浸没时，排开水的体积等于物体的体积，由浮力公式可得，物块的体积 由G=mg可得，物块的质量 物块的密度 答：（1）物体浸没时水对溢水杯底的压强是； （2）物体浸没在水中时，物块所受的浮力为5N； （3）通过计算说明此时乙弹簧测力计的示数应该为17N； （4）物块的密度为。 11．（1）6×103N，9000N；（2）80%；（3）225kg 【详解】解：（1）物体完全浸没在水中时，物体排开水的体积 V排=V物=0.6m3 浸没在水中时物体受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m3=6×103N 物体的重力G=1.5×104N；物体被匀速提起，则物体受到的拉力 F′=G-F浮=1.5×104N-6×103N=9×103N （2）由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3，拉力端移动距离 s=3h 由题可知，物体受到的拉力F′所做的功为有用功，重物在未出水前被提升时，滑轮组的机械效率 （3）不计摩擦和绳重，动滑轮的重力 G动=3F-F′=3×3750N-9×103N=2250N 动滑轮的质量 答：（1）受到的浮力和拉力F′分别为6×103N、9×103N； （2）滑轮组的机械效率为80%； （3）动滑轮的质量为225kg。 12．（1）1000Pa；（2）4.5N；（3） 【详解】解：（1）未放入物块前，容器内的水深h1=10cm，容器底部受到水的压强 （2）物块的排水量为0.45kg，则根据阿基米德原理可知，物体所受的浮力等于排开水的重力，即 （3）物体的体积为 物体的底面积为 物块对容器底部的压强为1.5103Pa，则物体对容器底的压力为 物体对容器底的压力和容器对物体的支持为一对相互作用力，即 物体静止在水中，处于平衡状态，受到向下的重力、向上的浮力、向上的支持力，三个力平衡，则物体重力为 长方体物体的质量为 则长方体物体的密度为 答：（1）未放入物块前，容器底部受到水的压强为1000Pa； （2）物块静止在水中受到的浮力为4.5N； （3）长方体物块的密度为。 13．(1)30N；(2) 6N；(3) 15N；(4) 0.3×103kg/m3 【详解】(1)由p=得，进水口处的活塞C受到的水的压力 F=pS=1.2×105Pa×2.5×10−4m2=30N 活塞C受到的水的压力为30N。 (2)根据杠杆平衡条件可得：FA×OA=F×OB，所以浮球在A点对杠杆的作用力 FA=×F=×30N=6N 浮球在A点对杠杆的作用力为6N。 (3)浮球的重力 GA=mg=0.9kg×10N/kg=9N 浮球A受到向下的重力、杠杆向下的压力和向上的浮力处于平衡状态，则浮球受到的浮力 F浮=GA+FA=9N+6N=15N 浮球受到的浮力为15N。 (4)由F浮=ρ水gV排可得此时排开水的体积 V排== =1.5×10−3m3 由题意可得，浮球的体积 V=2V排=2×1.5×10−3m3=3×10−3m3 则浮球的密度 ρ球= ==0.3×103kg/m3 浮球的密度为0.3×103kg/m3。 答：(1)进水口处的活塞C受到的水的压力为30N； (2)浮球在A点对杠杆的作用力为6N； (3)浮球受到的浮力为15N； (4)浮球的密度为0.3×103kg/m3。 14．（1）7×107Pa；（2）1.4×107N；（3）1×106N 【详解】解：（1）根据液体压强公式可求得 p＝ρ海水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×7000m＝7×107Pa （2）根据压力公式可求得 F＝pS＝7×107Pa×0.2m2＝1.4×107N （3）根据阿基米德原理可求得 F浮＝ρ海水V排g＝1×103kg/m3×100m3×10N/kg＝1×106N 答：（1）当“蛟龙号”下潜到达7000m深度时，受到海水的压强是7×107Pa； （2）此时蛟龙号上表面0.2m2的窗户受到的海水的压力是1.4×107N； （3）蛟龙号潜在海水中悬浮时受到的浮力是1×106N。 15．（1）1200N；（2）1200N；（3）0.12m3；（4）0.08m3 【详解】解：（1）木块质量 m=ρV=0.6×103kg/m3×0.2m3=120kg 木块的重力 G木=mg=120kg×10N/kg=1200N （2）因为木块漂浮，所以木块受到的浮力 F浮=G木=1200N （3）木块排开水的体积 （4）木块露出水面的体积 V露=V﹣V排=0.2m3﹣0.12m3=0.08m3 答：（1）木块的重力是1200N； （2）木块受到的浮力是1200N； （3）木块排开水的体积是0.12m3； （4）木块露出水面的体积是0.08m3。 16．（1）8N；（2）8×10-4m3；（3）见解析；（4）0.1×103kg/m3 【详解】解：（1）根据阿基米德原理可得，正方体受到的浮力为 （2）由可得正方体排开水的体积为 （3）正方体的体积为 所以正方体静止时漂浮在水面上。 （4）正方体漂浮在水面上，所以 即 则正方体的质量为 正方体的密度为 答：（1）正方体受到的浮力是； （2）正方体排开水的体积是； （3）正方体的体积大于正方体排开水的体积，所以正方体静止时处于漂浮； （4）正方体的密度是。 17．（1）5.5×104Pa；（2）2.2×105N；（3）2.8×104N 【详解】解：（1）坦克停在水平地面上时，对地面的压强 （2）坦克在水上航行时，处于漂浮状态，故所受浮力是 （3）坦克在陆地上以最大速度匀速行驶时，因为牵引力和阻力是一对平衡力 所以坦克受到的阻力 答：（1）停在水平地面上时，对地面的压强为5.5×104Pa； （2）在水上航行时，所受浮力是2.2×105N； （3）在陆地上以最大速度匀速行驶时坦克受到的阻力是2.8×104N。 18． 0.1 0 0.3 【详解】（1）[1]漂浮，所以 则此时的质量为 （2）[2]此时没有放置任何物品，所以小筒A处应标示该浮力秤的0刻度。 （3）[3]当放上物体后，秤刚好完全浸没，则此时为最大称量，所以 此时称量物品的质量为 m物`=m最大－m物=0.4kg－0.1kg=0.3kg 19．（1）7.5N；（2）12N；（3）1.2×103kg/m3；（4）5×10-4m3 【详解】解：（1）物块排开水的体积为 物块受到的浮力 （2）物块受到的重力 （3）由得，物块的质量为 物块的密度 （4）物块受到的浮力变为 打开阀门让水缓慢流出，当细线拉力为7N时，物块排开水的体积 答：（1）物块受到的浮力7.5N； （2）物块受到的重力12N； （3）物块的密度1.2×103kg/m3； （4）打开阀门让水缓慢流出，当细线拉力为7N时，物块排开水的体积5×10-4m3。 20．（1）3000Pa；（2）0.6×103kg/m3 【详解】解：（1）所处0.3m水深度木块的下表面受到的压强为 （2）物体漂浮，浮力等于重力，即。由可得，浸入水中的体积即为排开液体的体积为 因为浸入水中的体积占木块总体积的，即，所以 由G＝ρVg可得，木块密度为 答：（1）木块下表面所处的深度为0.3m，求木块下表面受到水的压强为3000Pa； （2）求木块的密度为0.6×103kg/m3。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$